充電的波形和頻率
充電器賴以對電池產(chǎn)生影響的是充電電壓、電流及其波形和頻率,其中,充電電壓主要與電池充得滿不滿有關(guān),充電電流主要與充電充得快不快有關(guān),而充電的波形和頻率則主要與充電充得好好不好有關(guān),這里的“好不好”指得是電池的容量和壽命。實踐證明,以上三者雖各有側(cè)重,但其關(guān)系是相輔相成、不可忽略的。
充電器屬于電源技術(shù)領(lǐng)域,在充電過程中強調(diào)波形和頻率的作用是開關(guān)電源出現(xiàn)以后的事,而三段式充電模式出現(xiàn)在線性電源時期,因此,三段式充電模式偏重于充電電壓和電流,缺少充電波形和頻率方面的內(nèi)容是情有可原的。現(xiàn)在,EB配置的充電器全都是用開關(guān)電源技術(shù)設(shè)計的,但卻仍采用三段式充電模式,這顯然是不相宜的,據(jù)我們調(diào)查和檢測,目前的EB充電器還不同程度地存在以下問題:
(1)輸出紋波太小。有的竟只有50mV,顯然這是將充電器當成穩(wěn)壓電源來做了,也許這種紋波可以用來給鋰離子電池充電,但對于36V鉛酸蓄電池來說,充電脈沖的幅值應(yīng)以1-2V為好。
(2)輸出連續(xù)三角波。這通常是正激式開關(guān)電源充電器才有的波形,由于極化現(xiàn)象的存在,蓄電池忌諱用直流充電,包括連續(xù)三角波。常規(guī)性充電的最好波形是單端反激式開關(guān)電源通常所輸出的下降型脈沖,尤其是緊接脈沖之后存在的一段休止時間,還可以消除鉛酸蓄電池因充電而產(chǎn)生的電化學(xué)極化;比較而言,正激式開關(guān)電源充電器的溫升雖然可以做得低一些,但其輸出波形不如反激式電源,不過這可以通過調(diào)整其輸出三角波的占空比來加以彌補。
(3)在充電器與電池之間串聯(lián)有一二極管。其目的可能是為了防止電池通過充電器放電,但這樣做是錯誤的。充電就是需要又充電又放,邊充邊放,充多放少,哪怕放電只有充電的百分之一,也將會對抑制電池氣化和抬高氣化電壓等產(chǎn)生不可替代的作用。應(yīng)該認識到,如能在每一常規(guī)性充電周期留出幾微秒和在修補性充電周期留出幾秒鐘用來放電,對消除鉛酸蓄電池在充電時產(chǎn)生的電化學(xué)極化和濃差極化,從而增加和延長電池的容量和壽命將會有決定性意義。
(4)充電頻率單調(diào)。一個優(yōu)秀的充電器必須具有多種充電模式:脈沖充電、負脈沖激活、變頻充電等模式,只有具備這些技術(shù)的充電器才能有效地去除電解液濃度極差、板柵硫酸鹽化和極化現(xiàn)象。脈沖充電、高頻充電以及變頻充電等充電技術(shù),正在被越來越多地應(yīng)用在充電器上,可以預(yù)期,一種兼有常規(guī)性充電功能和修補性充電功能的多功能充電器必將替代功能單一的三段式充電器而成為EB的主流。